LL II PPPPPP AA LL II PP PP AA AA LL II PPPPPP AA AA LLLLL II PP AAAAAAAA LLLLL II PP AA AA
LIPA w hypertekscie: mosaic http://www.iopan.gda.pl/lipa.html
Od edytora (pflatau@ucsd.edu)
Dzisiaj wazny tekst, ale nudny. Mimo wszystko przeczytajcie. Jest tam nieco o dziesieciu mlodych, zdolnych fizykach atmosfery co wyjechali.
Pani Renata Rybka wydobyla ten tekst of Janusza Borkowskiego. Dzieki.
Niedlugo w Lipie - jak zostac studentem w Stanach, i gdzie.
OCENA STANU NAUK GEOFIZYCZNYCH W POLSCE I ICH PERSPEKTYW ROZWOJOWYCH
Komitet Geofizyki
Polskiej Akademii Nauk
Opracowana przez zespol w skladzie: doc. dr hab. J. Borkowski, prof. dr hab. K. Haman (przewodniczacy), prof. dr hab. J. Kowalczuk, prof. dr hab. Z. Mikulski, prof. dr hab. R. Teisseyre, prof. dr hab. A. Wernik, prof. dr hab. W. Zuberek.
Zaakceptowana na plenarnym posiedzeniu Komitetu Geofizyki PAN w
dniu 29 wrzesnia 1994.
Wstep
Geofizyka jest dzialem fizyki zajmujacym sie szczegolnym obiektem jakim jest planeta Ziemia. W badania geofizyczne zaangazowane sa (wprawdzie nierownomiernie) wszystkie dzialy wspolczesnej fizyki, totez nauka ta jest zroznicowana wewnetrznie nie mniej niz sama fizyka. Zroznicowanie to dodatkowo poglebia fakt, ze problemy fizyczne roznych fragmentow Ziemi (np wnetrza Ziemi i atmosfery) roznia sie istotnie. W rezultacie geofizycy roznych specjalnosci staja przed bardzo roznymi zagadnieniami. Bez uwzglednienia tego wewnetrznego zroznicowania, proba syntetycznej oceny sytuacji w geofizyce polskiej jako calosci z natury rzeczy bedzie dawala obraz silnie zdeformowany.
W geofizyce wyroznia sie zazwyczaj: fizyke litosfery i wnetrza Ziemi, fizyke hydrosfery (oceanologie fizyczna i hydrologie wod srodladowych) oraz fizyke atmosfery i przestrzeni okoloziemskiej. Tradycyjnie rozrozniano geofizyke "czysta" i "stosowana" lecz podobnie, jak w wielu innych dzialach nauki, podzial ten staje sie coraz bardziej sztuczny poniewaz aspekty poznawcze i aplikacyjne sa coraz bardziej ze soba splecione. Strona aplikacyjna geofizyki zaznacza sie przede wszystkiem w takich dziedzinach jak poszukiwania i eksploatacja surowcow mineralnych, ochrona i inzynieria srodowiska, prognozy meteorologiczne i klimatologiczne. Pojawiajace sie nowe koncepcje "podstawowe" z reguly znajduja szybko bezposrednie lub posrednie zastosowania praktyczne. Jednoczesnie problemy aplikacyjne staja sie czesto zrodlem inspiracji do badan o fundamentalnym znaczeniu poznawczym. Przykladem moga tu byc tzw. glebokie sondowania, ktore sluzac poczatkowo celom praktycznym (poszukiwania surowcow) staly sie bezcennym zrodlem podstawowej wiedzy o glebokich strukturach Ziemi. Inspiracje te prowadza niekiedy do wynikow daleko wykraczajacych poza sama geofizyke. Spektakularnym przykladem moze tu byc wspolczesna teoria chaosu deterministycznego, dla ktorej punktem wyjscia bylo pytanie o zakres przewidywalnosci pogody. Wzajemne przenikanie problematyki czysto poznawczej z aplikacyjna zaznacza sie rowniez we wszystkich galeziach polskiej geofizyki.(*)
W miare rozwoju nowoczesnego aparatu matematycznego i fizycznego, wspolczesna geofizyka opanowuje dziedziny, ktore tradycyjnie byly domena opisowych nauk przyrodniczych. Dobrym przykladem moze tu byc klimatologia, ktora tradycyjnie stanowila dzial geografii, a ktora w okresie ostatnich trzydziestu lat rozwinela kierunki badawcze nalezace w gruncie rzeczy do hydrodynamiki i angazujace bardzo zaawansowane techniki analizy numerycznej.
Przewazajaca czesc badan geofizycznych ma charakter uniwersalny, o znaczeniu wykraczajacym poza zakres zainteresowan lokalnych. Uprawianie problematyki geofizycznej wymaga rozwinietej wspolpracy miedzynaradowej, zarowno ze wzgledu na na ogol "transgraniczny" charakter zjawisk geofizycznych, jak i na koszty badan czesto przekraczajace mozliwosci pojedynczych panstw. Jest rzecza charakterystyczna, ze dopiero utworzenie miedzynarodowej sieci wspolpracujacych ze soba obserwatoriow i stacji geofizycznych umozliwilo istotny postep w tej dziedzinie wiedzy zas Miedzynarodowy Rok Geofizyczny i poprzedzajace go miedzynarodowe lata polarne nalezaly do najwczesniejszych wielkich, miedzynarodowych imprez naukowych. Relatywne znaczenie badan geofizycznych (w porownaniu z innymi dyscyplinaminaukowymi) w ostatnich latach szybko wzrasta, glownie ze wzgledu na rysujacy sie w niedalekiej perspektywie czasowej ostry kryzys ekologiczny zwiazany z procesami natury geofizycznej (np. ocieplenie klimatu, "dziura ozonowa"). Wraz z dostepem do nowych srodkow technicznych powoduje to, ze dyscyplina ta rozwija sie bardzo szybko.
Niezaleznie od swego znaczenia uniwersalnego, geofizyka
odgrywa bardzo istotna i czesto niedoceniana role w zyciu
spolecznym i gospodarczym kraju. Ponad 90% odkryc i lokalizacji
nowych zloz surowcowych dokonuje sie obecnie metodami
geofizycznymi. Nowoczesna komunikacja, gospodarka wodna i
rolnictwo sa nie do pomyslenia bez sprawnie dzialajacej oslony
meteorologicznej, ktorej podstawa sa badania geofizyczne. Ochrona
srodowiska, zwlaszcza atmosferycznego i wodnego opiera sie
rowniez w znacznej mierze na wiedzy geofizycznej. Niedostatki w
tym zakresie daja o sobie znac zwlaszcza w przypadku wielkich
katastrof zywiolowych lub komunikacyjnych, pociagajacych za soba
ofiary w ludziach i straty materialne daleko przekraczajace
pozorne oszczednosci na badanicah geofizycznych i funkcjonowaniu
odpowiednich sluzb.
Struktura organizacyjna geofizyki polskiej
Wskazana we wstepie struktura geofizyki jako nauki nie musi znajdowac pelnego odbicia w strukturach organizacyjnych. W szczegolnosci nie jest ona w pelni odzwierciedlona w strukturze komitetow PAN, zespolow i sekcji KBN, czy tez polskich instytucji naukowych. Komitet Geofizyki PAN nie obejmuje formalnie swoimi kompetencjami oceanologii oraz znacznej czesci hydrologii i fizyki przestrzeni okoloziemskiej, ktore sa przedmiotem zainteresowania innych komitetow. Podobnie w strukturze KBN problematyka geofizyczna moze pojawiac sie w polu dzialanianie nie tylko jednego zespolu czy sekcji. W szczegolnosci podzial zadan przy opracowywaniu obecnych ocen powoduje, ze w niniejszym dokumencie sytuacja w polskiej oceanologii fizycznej, hydrologii i fizyce przestrzeni okoloziemskiej omawiana jest marginalnie.
Organizacyjnie, jedyna samodzielna polska instytucja stricte geofizyczna jest Instytut Geofizyki PAN zajmujacy sie przede wszystkiem fizyka wnetrza Ziemi, ale posiadajacy takze zaklady uprawiajace fizyke atmosfery i hydrologie. Fizyka atmosfery i hydrologia stanowia glowny przedmiot zainteresowan jednostek badawczych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, ktory jednak jest przede wszystkiem sluzba panstwowa. Fizyka morza uprawiana jest w Instytucie Oceanologii PAN, jednakze, jak wspomniano wyzej, dzialalnosc tej instytucji jest przedmiotem opracowania realizowanego przez Komitet Badan Morza. Problemom geofizycznym, glownie fizyce wysokich warstw atmosfery i przestrzeni okoloziemskiej, a takze teledetekcji oraz problemom z pogranicza geofizyki i geodezji poswieca okolo 30% swego potencjalu badawczego Centrum Badan Kosmicznych. Ponadto mniejsze zaklady lub pracownie zajmujace sie glownie zastosowaniami geofizyki wystepuja w takich instytucjach jak Panstwowy Instytut Geologiczny, Glowny Instytut Gorniczy, Instytut Gornictwa Naftowego i Gazownictwa, Instutut Fizyki Jadrowej . Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, Instytut Ochrony Srodowiska i inne.
Odrebna grupe stanowia jednostki geofizyczne uczelni. Sa to: Instutut Geofizyki Uniwersytetu Warszawskiego (fizyka wnetrza Ziemi, fizyka atmosfery), Zaklad Geofizyki AGH (geofizyka stosowana), Wydzial Inzynierii Srodowiska Politechniki Warszawskiej (fizyka atmosfery i meteorologia techniczna, hydrologia), Zaklad Meteorologii Wojskowej Akademii Technicznej, a w dziedzinie fizyki morza Zaklad Oceanografii Fizycznej Uniwersytetu Gdanskiego i Zaklad Fizyki Morza Uniwersytetu Szczecinskiego. Jednostki te poza dzialalnoscia badawcza zajmuja sie takze ksztalceniem geofizykow na poziomie magisterskim. Mniejsze jednostki zajmujace sie geofizyka gornicza istnieja tez na Uniwersytecie Slaskim i Politechnice Slaskiej. Problematyka geofizyczna pojawia sie tez w pracach szeregu zakladow meteorologii i klimatologii zwiazanych glownie z wydzialami geografii uniwerytetow i WSP, a takze akademiami rolniczymi i szkolami morskimi. Dotyczy ona jednak na ogol zagadnien z punktu widzenia wspolczesnej geofizyki dosc elementarnych.
Instytut Geofizyki PAN oraz Instytut Geofizyki UW posiadaja kategorie A KBN. Inne glowne jednostki geofizyczne zawiazane sa takze z instytucjami posiadajacymi kategorie A (szczegolnym wyjatkiem jest Centrum Badan Kosmicznych, ktore z niezbyt jasnych powodow kategorii tej nie otrzymalo) lub B.
Wazna grupa instytucji geofizycznych sa obserwatoria i stacje geofizyczne. Wymienic tu nalezy siec obserwacyjna Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Centralne Obserwatorium Geofizyczne Instytutu Geofizyki PAN w Belsku oraz szereg mniejszych jednostek tego typu (wlaczajac w to stacje polarne). Obserwatoria te dostarczaja materialu empirycznego nie tylko do badan krajowych; czesc z nich wlaczona jest w swiatowe systemy obserwacyjne o statusie regulowanym umowami miedzynarodowymi.
Wydawane sa dwa czasopisma geofizyczne (kwartalniki) wychodzace od ponad tyrzydziestu lat: Acta Geophysica Polonica w jezyku angielskim, oraz Przeglad Geofizyczny w jezyku polskim. Problematyka fizyki morza reprezentowana jest w anglojezycznym periodyku Oceanologia. Ponadto wieksze jednostki publikuja swoje wyniki we wlasnych wydawnictwach nieperiodycznych. Prace z dziedziny geofizyki stosowanej bywaja publikowane takze w czasopismach gorniczych lub geologicznych. Prace o wiekszym znaczeniu drukowane sa w renomowanych periodykach zagranicznych.
Struktura organizacyjna geofizyki polskiej ksztaltowala sie w
sposob naturalny i jak sie wydaje nie wymaga wiekszych korekt.
Pozadane, byc moze, zwiekszenie liczby osrodkow akademickich
ksztalcacych geofizykow nie jest w obecnej sytuacji kadrowej
realne.
Stan kadrowy, techniczny i aktywnosc naukowa w zakresie geofizyki.
Najlepsza sytuacja pod wzgleden stanu kadrowego i aktywnosci naukowej panuje w zakresie fizyki wnetrza Ziemi. Problematyka ta w zakresie zagadnien glownie podstawowych zajmuje sie ok. 70 pracownikow naukowych i technicznych w tym 15 osob z tytulem profesora i doktora habilitowanego oraz 15 dr. Odpowiednie liczby w zakresie geofizyki stosowanej wynosza: ok 230,ok. 55, ok. 50. Na niektorych odcinkach badawczych uzyskiwane sa wyniki na najwyzszym poziomie, unikalne w skali swiatowej, np. w zakresie badan sejsmicznych i modelowania glebokich struktur w Polsce, na Antarktydzie i Spitzbergenie; prace te rozpoczete w latach siedemdziesiatych sa wciaz kontynuowane, min. w ramach programu europejskiego EUROPROBE. Opracowano i wydano po angielsku 6-tomowa monografie fizyki i ewolucji wnetrza Ziemi (PWN i Elsevier 1987-93). Wysoki poziom reprezentuje polska geofizyka gornicza; polskim autorom powierzono opracowanie miedzynarodowego podrecznika sejsmologii gorniczej (Academic Press 1994). Prowadzona jest intensywna wymiana z zagranica: przedstawiciele polskiej geofizyki twardej Ziemi uczestnicza w licznych konferencjach i sympozjach miedzynarodowych (ok.50 referatow w ciagu ostatnich 4 lat, w tym 13 na zaproszenie organizatorow), sa takze czlonkami rad redakcyjnych wydawnictw zagranicznych oraz pelnia funkcje z wyboru w zagranicznych i miedzynarodowych instytucjach i towarzystwach naukowych (3 osoby). Wylaczajac geofizyke stosowana, okolo 30% publikacji ukazuje sie we wspolpracy z autorami zagranicznymi. Wyposazenie techniczne i dostep do literatury specjalistycznej mozna uznac za zadawalajace, chociaz sa one nierownomierne i mniejsze osrodki pozawarszawskie uskarzaja sie na niedostatki w tym zakresie. Na ogol dobre jest wyposazenie w sprzet komputerowy, zwlaszcza komputery personalne. Na uwage zasluguja osiagniecia w zakresie budowy specjalistycznej aparatury pomiarowej - np. polskie rejestratory cyfrowe slabych pol magnetycznych i elektrycznych skonstruowane w ostatnich latach sa rekomendowane do uzytku w sieciach miedzynarodowych. Ogolnie mozna wiec uznac, ze ta galaz geofizyki polskiej reprezentuje dobry poziom europejski.
Zblizony poziom ogolny reprezentuje skupiona glownie w Instytucie Oceanologii PAN grupa 13 polskich hydrodynamikow i fizykow morza (w tym 3 profesorow i 3 dr habilitowanych) oraz grupa 7 hydrologow (2 profesorow, 3 dr habilitowanych) zwiazanych z Instytutem Geofizyki PAN. Dokladniejsza analiza sytuacji w polskiej oceanologii i hydrologii znajduje sie w opracowaniach Komitetu Badan Morza i Komitetu Gospodarki Wodnej.
Gorzej przedstawia sie sytuacja w zakresie fizyki atmosfery. Wprawdzie nauki atmosferyczne obejmujace meteorologie, klimatologie, agrometeorologie i wasko rozumiana fizyke atmosfery uprawia w Polsce okolo 250 pracownikow naukowych, jednak przewazajaca wiekszosc z nich nie ma przygotowania matematyczno-fizycznego na poziomie wymaganym przez wspolczesna geofizyke. Reprezentuja oni podejscie raczej przyrodnicze i ich wyniki (skadinad niekiedy bardzo wartosciowe) przypisac nalezaloby raczej do geografii czy nauk rolniczych niz geofizyki, chociaz granice sa tutaj bardzo nieostre. Tresci geofizyczne pojawiajace sie w ich dzialalnosci sa zazwyczaj dosc proste i nie naleza do wspolczesnego "glownego nurtu" rozwoju tej dyscypliny. Fizyka atmosfery w scislejszym sensie zajmuje sie w Polsce 30 do 40 pracownikow nauki w tym 4 profesorow, 3 doktorow habilitowanych i kilkunastu doktorow, w przewazajacej mierze zwiazanych ze srodowiskiem warszawskim. Znaczna czesc tej grupy uzyskuje w ramach swych waskich specjalnosci (fizyka chmur, badania ozonu atmosferycznego, fizyka warstwy granicznej, fizyka jonsfery, meteorologia radarowa i satelitarna, metodyka prognoz) wskazniki aktywnosci naukowej nie gorsze niz ich koledzy zajmujacy sie fizyka wnetrza Ziemi, lecz jest ich zbyt malo by nadac polskiej fizyce atmosfery range, ktora powinna ona miec uwzgledniejac rozmiary kraju i potrzeby jego zycia gospodarczego, spolecznego i naukowego.
Jedna z glownych przyczyn tego stanu rzeczy jest fakt, ze w odroznieniu od wielu innych galezi geofizyki, uprawianie wspolczesnej fizyki atmosfery w okresie ostatnich 30 lat bylo silnie uzaleznione od dostepu do superkomputerow kolejnych generacji oraz kosztownego sprzetu technicznego (radar, odbiorniki satelitarne). Brak tego dostepu hamowal rozwoj tej specjalnosci w Polsce i byl (poza wzgledami politycznymi i finansowymi) glowna przyczyna emigracji w latach 1980-89 duzej (ok. 10 osob) grupy zdolnych, mlodych naukowcow do USA i Kanady. Wprawdzie czesc z nich utrzymuje pewne kontakty naukowe ze swymi macierzystymi instytucjami w Polsce lecz generalnie, ich nieobecnosc w kraju silnie zawazyla na aktualnym niedorozwoju polskiej fizyki atmosfery.
Na ocene stanu wyposazenia technicznego w zakresie omawianej specjalnosci rzutuje przede wszystkiem wysoce niezadawalajacy stan techniczny polskiej sluzby meteorologicznej, ktora generalnie rzecz biorac jest silnie niedoinwestowana. Wprawdzie IMiGW podejmuje znaczne wysilki by nadrobic wystepujace tu wieloletnie zapoznienia lecz srodki finansowe, ktorymi dysponuje sa dalece niewystarczajace. Liczba dostepnych komputerow osobistych jest naogol dostateczna, wystepuja jednak braki w zakresie urzadzen klasy "work station" i wiekszych. Uruchomienie komputera CRAY na Uniwersytecie Warszawskim i mozliwosci jakie stwarza lacznosc elektroniczna z osrodkami zagranicznymi, sa zapowiedzia pewnej poprawy na tym odcinku. Dostep do literatury specjalistycznej jest naogol zadawalajacy, (czesciowo w wyniku osobistych kontaktow poszczegolnych pracownikow, dzieki ktorym uzyskuja oni pewne rzadkie i czesto kosztowne pozycje), jakkolwiek pewne trudnosci w tej dziedzinie sa sygnalizowane przez niektore osrodki pozawarszawskie.
Aktywnosc naukowa mierzona liczba publikacji na pracownika naukowego rocznie, usredniona po wszystkich jednostkach i specjalizacjach geofizycznych ksztaltuje sie na poziomie nieco powyzej 1, jednakze pomiedzy poszczegolnymi jednostkami wystepuja znaczne roznice. Statystyka taka jest jednak niezbyt miarodajna, poniewaz rozne instytucje roznie kwalifikuja swoje publikacje; ponadto nie odzwierciedla ona poziomu publikowanego materialu. Zwraca jednak uwage znaczna liczba publikacji w jezykach obcych i przy udziale wspolautorow zagranicznych (patrz aneks 1).
Niepokojacym zjawiskiem jest przecietny wiek pracownika
naukowego, we wszystkich jednostkach utrzymujacy sie w granicach
40 - 50 lat. Zwraca uwage liczna grupa doktorow w wieku ponad 40
lat, ktorych szanse na habilitacje sa niewielkie. Coraz czestsze
sa przypadki odchodzenia mlodych, zdolnych pracownikow nauki do
lepiej platnych zawodow. Swiadczy to o niebezpieczenstwie
pojawienia sie luki pokoleniowej. Mala (rzedu kilkunastu osob
rocznie w kraju) jest liczba magistrantow specjalizujacych sie w
geofizyce, jakkolwiek sa pewne oznaki poprawy w tym zakresie w
perspektywie 5 - 10 lat, w postaci zwiekszajacej sie liczby
kandydatow na studia matematyczno-fizyczne i techniczne zwiazane
z ochrona srodowiska. Nalezy tez pamietac, ze znaczna czesc
aktywnych naukowo geofizykow zajela sie ta dyscyplina po
uzyskaniu magisterium w innej specjalnosci matematyczno-fizycznej
lub technicznej; mozna oczekiwac, ze tego typu przekwalifikowania
beda mialy rowniez miejsce w przyszlosci, o ile polityka kadrowa
i placowa instytucji geofizycznych bedzie takiemu procesowi
sprzyjala.
Wnioski koncowe
Porownanie sytuacji geofizyki w Polsce z jej sytuacja w innych krajach tylko czesciowo moze byc oparte na obiektywnych i dokladnych danych; trudno tu bowiem o wyczerpujacy i reprezentatywny material liczbowy. Uwzgledniajac jednak rowniez subiektywne oceny i szacunki uzyskiwane przez geofizykow polskich w ich kontaktach zagranicznych mozna stwierdzic, ze polskie srodowisko geofizyczne pod wzgledem jakosci reprezentuje dobry poziom europejski; wydaje sie jednak, ze jego relatywna liczebnosc jest mniejsza niz w takich krajach jak W. Brytania, Francja, RFN czy kraje skandynawskie. Wyraznie mniejsza jest tez liczba studentow zainteresowanych ta specjalnoscia oraz liczba osrodkow akademickich zajmujacych sie ich ksztalceniem; dotyczy to zwlaszcza fizyki atmosfery. Wprawdzie wydaje sie, ze przynajmniej w zakresie fizyki wnetrza Ziemi srodowisko to przekroczylo "mase krytyczna" i ma szanse na dalszy pomyslny rozwoj, jednakze sygnalizowane wyzej zjawisko zahamowania doplywu mlodej kadry moze te szanse przekreslic. Poziom plac mlodych pracownikow nauki jest bardzo zly i z reguly nie pozwala na normalne utrzymanie rodziny. Przy dobrym przygotowaniu profesjonalnym mlodzi polscy geofizycy na ogol latwo znajduja zatrudnienie w dobrych osrodkach zagranicznych; takze w kraju czesto znajduja lepiej platna prace w firmach prywatnych np. o profilu informatycznym i odchodza z zawodu. Szczegolnie grozna pod tym wzgledem jest sytuacja w uczelniach, gdzie zaczyna brakowac kadry do prowadzenia zajec dydaktycznych dla studentow.
Na oddzielna uwage zasluguje sygnalizowana wyzej zla sytuacja kadrowa w fizyce atmosfery. Wprawdzie kraj sredniej wielkosci, jakim jest Polska nie moze rownomiernie rozwijac wszystkich dziedzin wiedzy, jednakze potrzeby spoleczne i gospodarcze wymagaja posiadania zaplecza naukowego co najmniej w takich dziedzinach jak monitoring i ochrona srodowiska atmosferycznego czy lokalne prognozy meteorologiczne (mezometeorologia). Aktywna polityka kadrowa i finansowa, zmierzajaca do poprawy tej sytuacji wydaje sie tu konieczna.
(*) Formalnie spis dyscyplin naukowych KBN wyodrebnia np.geofizyke gornicza laczac ja z geologia gornicza a pewne elementy podzialu na badania podstawowe i zastosowania funkcjonuja wewnatrz srodowiska geofizykow. W niniejszym opracowaniu termin "geofizyka stosowana" ma charakter umowny i odnosi sie do badan zwiazanych z poszukiwaniem i eksploatacja surowcow mineralnych oraz ochrona srodowiska, prowadzonych glownie w instytucjach i uczelniach gorniczych i geologicznych. Natomiast termin "zastosowania geofizyki" rozumiec bedziemy w szerszym sensie.
Piotr J. Flatau pflatau@ucsd.edu University of California, San Diego; Scripps Institution of Oceanography La Jolla, CA 92093. Mail Code 0221